마찰 계수(
)는 Darcy-Weisbach 방정식에서 덕트 벽 파이프의 유체 전단으로 인한 헤드 손실을 계산하는 구성요소입니다.
마찰 계수()는 파이프 또는 덕트 시스템의 마찰 손실을 결정하며, 냉각관의 등가 모래 입자 거칠기 계수(e/D) 및 이를 통과하는 유체의 레이놀즈 수(Re)에 따라 다릅니다.
는 레이놀즈 수에 무관합니다.
치수 없는 마찰 계수 의 기능적 동작은 Moody 다이어그램에 자세히 표시되어 있으며, 이는 압축성 유체와 비압축성 유체 모두에 유효합니다. 마찰 계수를 수치적으로 해석하려면 Moody 다이어그램을 프로그래밍 가능한 형식으로 축소해야 합니다. 다양한 레이놀즈 수 범위에 대해 Moody 다이어그램을 프로그래밍 가능한 형식으로 축소하는 데 사용할 수 있는 몇 가지 반경험적 상관 공식이 있습니다.
Colebrook-White 방정식
Re가 4000을 초과하는 완전한 난류 유동의 경우 마찰 계수는 부드러운 파이프와 거친 파이프의 난류 유동 스터디에 대한 실험적 결과를 공통 마찰 계수로 결합한 Colebrook-White 방정식으로 정확히 표현됩니다.
하지만 이 방정식은 본래 암시적이므로 반복적으로 해석해야 합니다. 이러한 이유로 Colebrook-White 방정식에 대한 많은 명시적 근사치가 다른 확장된 형식과 함께 존재합니다.
Swamee-Jain 방정식
Swamee-Jain 방정식은 암시적 Colebrook-White 방정식의 가장 일반적인 근사치로서 냉각수 유동에 사용되는 기본 근사치이며, 다음 방정식으로 지정됩니다.
기타 방정식
그 밖에 소프트웨어에서 선택할 수 있는 Colebrook-White 방정식의 유사한 근사치는 다음과 같습니다.
- Haaland
- Serghides
- Altshul
- Evangelides